松质骨的启示—“外酥里软”的强硬材料


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材料牛注:具有特殊结构的海绵状松质骨有新性能啦!外硬内软的结构使其在修复过程有着重要的作用。即使在产生裂纹后仍能继续服役。

美国康奈尔大学的研究人员发现了具有独特性能的松质骨,即关节附近的骨头和脊椎骨。在断裂、治疗及恢复它的结构后,松质骨依然能够保持它原有的强度。大部分的人造材料在产生裂缝后强度会大打折扣,然而松质骨却不会。这是为什么呢?研究员Christopher Hernandez在一个新闻发布会上解释到:“松质骨有着相对立的两面,表层柔软,内部硬而脆。”这种特殊的结构,在材料的修复过程起着至关重要的作用。

近期,关于松质骨及其修复特性研究的论文已经被发表在PNAS期刊上,康奈尔大学生物医学工程方向的研究生Ashley Torres是该篇文章的第二作者,他表示:“从工程学的角度看,那并不完全是我们所需要的。但是,这种材料允许其在产生裂缝后继续服役。”通过对这种海绵状松质骨的分析,松质骨中的裂缝会沿着最不容易受到伤害的方向,而且一般出现在结构上必不可少的区域。这使得松质骨能够迅速恢复它的结构。

先前,研究人员认为泡沫状的松质骨只是简单地用于吸收振动冲击波。现在,因为松质骨的修复功能,其不仅很有可能被纳入到加工制造业,而且对于治疗和预防骨质疏松症也有一定帮助。

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感谢材料人编辑部糯米提供素材

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